(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体パターンで構成された複数の導電層と当該各導電層の間に配設された絶縁層とを有するフレキシブル基板における一対の当該導電層の間に検査信号を供給して当該両導電層の間の静電容量を測定し、当該静電容量の測定値と予め決められた基準値とを比較して前記導電層と前記絶縁層との剥離の有無を検査する基板検査方法であって、
前記フレキシブル基板を湾曲させつつ前記静電容量を測定する基板検査方法。
【請求項２】
前記湾曲する部分の位置が移動するように前記フレキシブル基板を湾曲させる請求項１記載の基板検査方法。
【請求項３】
平らな状態の前記フレキシブル基板の一端部を固定した状態で当該フレキシブル基板の他端部を弧状の軌跡に沿って移動させて前記湾曲する部分の位置が当該他端部側から当該一端部側に向かって移動するように当該フレキシブル基板を湾曲させる請求項２記載の基板検査方法。
【請求項４】
導体パターンで構成された複数の導電層と当該各導電層の間に配設された絶縁層とを有するフレキシブル基板における一対の当該導電層の間に検査信号が供給されている状態において当該両導電層の間の静電容量を測定する測定部を備えて、当該測定部によって測定された前記静電容量の測定値と予め決められた基準値とを比較して前記導電層と前記絶縁層との剥離の有無を検査する基板検査装置であって、
前記フレキシブル基板を湾曲させる曲げ機構を備え、
測定部は、前記フレキシブル基板が前記曲げ機構によって湾曲させられている状態において前記静電容量を測定する基板検査装置。
【請求項５】
前記曲げ機構は、前記湾曲する部分の位置が移動するように前記フレキシブル基板を湾曲させる請求項４記載の基板検査装置。
【請求項６】
前記曲げ機構は、平らな状態の前記フレキシブル基板の一端部を固定した状態で当該フレキシブル基板の他端部を弧状の軌跡に沿って移動させて前記湾曲する部分の位置が当該他端部側から当該一端部側に向かって移動するように当該フレキシブル基板を湾曲させる請求項５記載の基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体パターンで構成された複数の導電層と各導電層の間に配設された絶縁層とを有する多層基板における導電層と絶縁層との剥離の有無を検査する基板検査方法および基板検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
測定した静電容量に基づいて基板の良否を検査する基板検査方法（一例として、特開２００５−１７０９５号公報において出願人が開示した回路基板検査方法）が知られている。この種の基板検査方法では、検査対象の基板が載置された基準電極、およびその基板の導電パターンに検査用信号を供給して基準電極と導電パターンとの間の静電容量を測定し、その静電容量の測定値が予め決められた許容範囲（基準値）内であるか否かに基づいて導電パターンに断線や短絡が生じているか否かを判定する。また、導体パターンで構成される導電層を複数有する基板を検査する際には、各導電層の２つに検査用信号を供給して各導電層の間の静電容量を測定し、その静電容量の測定値と基準値とを比較して導電パターンにおける断線や短絡の有無を判定する。この場合、この種の検査方法では、検査対象の基板を載置面が平坦な基準電極や載置台に載置して、基板を平らな状態にして検査が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７０９５号公報（第４−７頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の従来の基板検査方法には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、複数の導電層と各導電層の間に配設された絶縁層とを有するフレキシブル基板を従来の基板検査方法によって検査したときには、不良を確実には発見できないことがある。具体的には、この種のフレキシブル基板は、一般的に、柔軟性を有するシート状の絶縁層と導体パターンで構成される導電層とを貼り合わせて製造される。この場合、貼り合わせが不十分なときには、導電層と絶縁層とが剥離することがある。しかしながら、従来の基板検査方法では、検査対象の基板を平坦な基準電極や載置台に載置して、基板を平らな状態にして検査している。このため、導電層と絶縁層とが剥離しているとしても、フレキシブル基板が平らな状態では、剥離している部分が密着するため、導電層に剥離以外の不良がないときには、２つの導電層の間の静電容量が基準値と乖離せずに良品と判定されることとなる。このように、従来の基板検査方法では、フレキシブル基板の不良を確実には発見できないことがあり、この点の改善が望まれている。
【０００５】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、フレキシブル基板の不良を確実に検査し得る基板検査方法および基板検査装置を提供することを主目的とする。
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の基板検査方法は、導体パターンで構成された複数の導電層と当該各導電層の間に配設された絶縁層とを有するフレキシブル基板における一対の当該導電層の間に検査信号を供給して当該両導電層の間の静電容量を測定し、当該静電容量の測定値と予め決められた基準値とを比較して前記導電層と前記絶縁層との剥離の有無を検査する基板検査方法であって、前記フレキシブル基板を湾曲させつつ前記静電容量を測定する。
【０００７】
また、請求項２記載の基板検査方法は、請求項１記載の基板検査方法において、前記湾曲する部分の位置が移動するように前記フレキシブル基板を湾曲させる。
【０００８】
また、請求項３記載の基板検査方法は、請求項２記載の基板検査方法において、平らな状態の前記フレキシブル基板の一端部を固定した状態で当該フレキシブル基板の他端部を弧状の軌跡に沿って移動させて前記湾曲する部分の位置が当該他端部側から当該一端部側に向かって移動するように当該フレキシブル基板を湾曲させる。
【０００９】
また、請求項４記載の基板検査装置は、導体パターンで構成された複数の導電層と当該各導電層の間に配設された絶縁層とを有するフレキシブル基板における一対の当該導電層の間に検査信号が供給されている状態において当該両導電層の間の静電容量を測定する測定部を備えて、当該測定部によって測定された前記静電容量の測定値と予め決められた基準値とを比較して前記導電層と前記絶縁層との剥離の有無を検査する基板検査装置であって、前記フレキシブル基板を湾曲させる曲げ機構を備え、測定部は、前記フレキシブル基板が前記曲げ機構によって湾曲させられている状態において前記静電容量を測定する。
【００１０】
また、請求項５記載の基板検査装置は、請求項４記載の基板検査装置において、前記曲げ機構は、前記湾曲する部分の位置が移動するように前記フレキシブル基板を湾曲させる。
【００１１】
また、請求項６記載の基板検査装置は、請求項５記載の基板検査装置において、前記曲げ機構は、平らな状態の前記フレキシブル基板の一端部を固定した状態で当該フレキシブル基板の他端部を弧状の軌跡に沿って移動させて前記湾曲する部分の位置が当該他端部側から当該一端部側に向かって移動するように当該フレキシブル基板を湾曲させる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の基板検査方法、および請求項４記載の基板検査装置では、フレキシブル基板を湾曲させつつ一対の導電層の間の静電容量を測定してその測定値と基準値とを比較して導電層と絶縁層との剥離の有無を検査する。このため、この基板検査方法および基板検査装置では、導電層と絶縁層との間に剥離が生じているときには、フレキシブル基板を湾曲させて剥離部分を離間させ、これによって空間が生じることに起因して低下する静電容量の測定値を測定することで、剥離が生じていることを確実に検査することができる。したがって、この基板検査方法および基板検査装置によれば、フレキシブル基板を平らな状態で検査する従来の基板検査方法および基板検査装置とは異なり、導電層と絶縁層とが剥離しているフレキシブル基板の不良を確実に検査することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の基板検査方法、および請求項５記載の基板検査装置によれば、湾曲する部分の位置が移動するようにフレキシブル基板を湾曲させることにより、剥離している部分がフレキシブル基板のどの位置に存在していても、剥離が生じていることを確実に検査することができる。
【００１４】
請求項３記載の基板検査方法、および請求項６記載の基板検査装置では、平らな状態のフレキシブル基板の一端部を固定した状態でフレキシブル基板の他端部を弧状の軌跡に沿って移動させて湾曲する部分の位置が他端部側から一端部側に向かって移動するようにフレキシブル基板を湾曲させる。このため、この基板検査方法および基板検査装置によれば、湾曲させる動作が単純な分、湾曲する部分を他端部側から一端部側まで短時間で移動させることができる結果、検査効率を十分に向上することができる。また、この基板検査方法および基板検査装置によれば、湾曲する部分を他端部側から一端部側まで確実に移動させることができる結果、検査精度を十分に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】基板検査装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】フレキシブル基板１００の構成を示す断面図である。
【図３】曲げ機構１５の構成を示すブロック図である。
【図４】曲げ機構１５の動作を説明する説明図である。
【図５】フレキシブル基板１００を湾曲させた状態の断面図である。
【図６】静電容量Ｃの測定値Ｃｍの変化を示す変化図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、基板検査装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１７】
最初に、基板検査装置１の構成について、図面を参照して説明する。図１に示す基板検査装置１は、基板検査方法に従ってフレキシブル基板１００の良否を検査可能に構成されている。ここで、フレキシブル基板１００は、図２に示すように、導体パターンで構成された複数（この例では、４つ）の導電層１０１ａ〜１０１ｄ（以下、区別しないときには「導電層１０１」ともいう）と、各導電層１０１の間に配設された複数（この例では、３つ）の絶縁層１０２とを備えた多層基板であって、全体として柔軟性を有して湾曲変形可能に構成されている。この場合、このフレキシブル基板１００は、一例として、接着層１０３を挟んで導電層１０１と絶縁層１０２とを交互に積層して、各層１０１，１０２を接着層１０３によって貼り合わせることによって形成されている。
【００１８】
一方、基板検査装置１は、図１に示すように、信号出力部１１、測定部１２、表示部１３、記憶部１４、曲げ機構１５および制御部１６を備えて構成されている。
【００１９】
信号出力部１１は、制御部１６の制御に従い、検査用信号としての電流Ｉ（一例として、交流定電流）を出力し、その電流Ｉを一対のプローブ１１ａ，１１ａ（図２参照）を介してフレキシブル基板１００における２つの導電層１０１の間に供給する。測定部１２は、制御部１６の制御に従って測定処理を実行する。この場合、測定部１２は、この測定処理において、フレキシブル基板１００における２つの導電層１０１の間に信号出力部１１から出力された電流Ｉが供給されている状態において、その２つの導電層１０１の間に生じる電圧Ｖを一対のプローブ１２ａ，１２ａ（同図参照）を介して入力し、その電圧Ｖの電圧値を測定すると共に、測定した電圧Ｖの電圧値、供給されている電流Ｉの電流値、並びに電流Ｉおよび電圧Ｖの間の位相差に基づいて、その２つの導電層１０１の間の静電容量Ｃを測定（算出）する（以下、測定した静電容量Ｃの値を「測定値Ｃｍ」ともいう）。
【００２０】
表示部１３は、制御部１６の制御に従い、測定部１２によって測定された静電容量Ｃの測定値Ｃｍを示す画像（例えば、測定値Ｃｍの変化を示す画像（図６参照））や、制御部１６によって実行される良否判定の結果などを表示する。記憶部１４は、制御部１６の制御に従って測定部１２によって測定された静電容量Ｃの測定値Ｃｍを記憶する。また、記憶部１４は、制御部１６による良否判定の際に用いられる各導電層１０１の間の静電容量Ｃの基準値Ｃｓを記憶する。
【００２１】
曲げ機構１５は、制御部１６の制御に従い、フレキシブル基板１００を湾曲（曲げ変形）させる湾曲処理（曲げ処理）を実行可能に構成されている。具体的には、曲げ機構１５は、図３に示すように、第１吸着部２１、第２吸着部２２および駆動部２３を備えて構成されている。
【００２２】
第１吸着部２１は、吸気管を介して図外の吸気機構に接続されて、吸気機構によって吸気が行われることで、図４に示すように、フレキシブル基板１００の一端部１００ａを吸着して保持する。また、第１吸着部２１は、曲げ機構１５を構成するフレーム１５ａに取り付けられている。このため、第１吸着部２１によって吸着されているフレキシブル基板１００の一端部１００ａは、第１吸着部２１を介してフレーム１５ａに固定される。
【００２３】
第２吸着部２２は、第１吸着部２１と同様にして吸気管を介して図外の吸気機構に接続され、吸気機構によって吸気が行われることで、フレキシブル基板１００の他端部１００ｂを吸着して保持する。駆動部２３は、一例として、図４に破線で示す弧状の軌跡Ｌに沿って第２吸着部２２を移動させる移動処理を実行する。この場合、駆動部２３が第２吸着部２２をこのように移動させることにより、第２吸着部２２によって吸着されているフレキシブル基板１００の他端部１００ｂが軌跡Ｌに沿って移動させられる。また、他端部１００ｂの移動に伴い、同図に示すように、湾曲する部分（以下「湾曲部Ｗ」ともいう）の位置が、他端部１００ｂ側から一端部１００ａ側に向かって移動するようにしてフレキシブル基板１００が湾曲させられる。
【００２４】
制御部１６は、信号出力部１１、測定部１２、表示部１３、記憶部１４および曲げ機構１５を制御して各種の処理を実行させる。この場合、制御部１６は、曲げ機構１５に対して湾曲処理を実行させている状態、つまりフレキシブル基板１００が湾曲させられている状態において、測定部１２に対して測定処理を実行させる。また、制御部１６は、測定部１２によって測定された静電容量Ｃの測定値Ｃｍと基準値Ｃｓとを比較して、フレキシブル基板１００の良否を判定する判定処理を実行する。この判定処理では、制御部１６は、測定値Ｃｍが基準値Ｃｓ以上のときには、剥離が発生していないとして、そのフレキシブル基板１００を良好と判定する。また、測定値Ｃｍが基準値Ｃｓ未満のときには、剥離が発生しているとして、そのフレキシブル基板１００を不良と判定する。
【００２５】
次に、基板検査装置１を用いてフレキシブル基板１００の良否を検査する方法（基板検査方法）、およびその際の基板検査装置１の動作について、図面を参照して説明する。
【００２６】
まず、検査対象のフレキシブル基板１００を曲げ機構１５にセットする。具体的には、図４に実線で示すように、一端部１００ａが曲げ機構１５における第１吸着部２１の上に位置し、かつ他端部１００ｂが第２吸着部２２の上に位置するようにフレキシブル基板１００を載置する。次いで、図外の吸気機構を作動させる。この際に、吸気機構の吸気によって第１吸着部２１がフレキシブル基板１００の一端部１００ａを吸着し、第２吸着部２２がフレキシブル基板１００の他端部１００ｂを吸着する。
【００２７】
続いて、図２に示すように、フレキシブル基板１００における各導電層１０１のうちの２つ導電層１０１（例えば、同図に示す導電層１０１ａ，１０１ｂ）における一端部１００ａ側（フレキシブル基板１００が固定される端部側）に対して、信号出力部１１に接続されている一対のプローブ１１ａ，１１ａをそれぞれ接触させると共に、測定部１２に接続されている一対のプローブ１２ａ，１２ａをそれぞれ接触させる。
【００２８】
次いで、図外の操作部を操作して検査の開始を指示する。続いて、制御部１６が操作部からの操作信号に従って各部に対する制御を開始する。具体的には、制御部１６は、信号出力部１１に対して、検査用信号としての電流Ｉの出力開始を指示する。次いで、制御部１６は、曲げ機構１５に対して湾曲処理（曲げ処理）の開始を指示すると共に、測定部１２に対して静電容量Ｃの測定処理の開始を指示する。
【００２９】
続いて、制御部１６による湾曲処理の開始の指示に従い、曲げ機構１５の駆動部２３が、第２吸着部２２を移動させる移動処理を開始する。この移動処理では、駆動部２３は、図４に示すように、軌跡Ｌに沿って第２吸着部２２を一定の速度で移動させる。この第２吸着部２２の移動により、第２吸着部２２によって吸着されているフレキシブル基板１００の他端部１００ｂが軌跡Ｌに沿って移動させられる。また、他端部１００ｂの移動に伴い、同図に示すように、湾曲部Ｗが他端部１００ｂ側から一端部１００ａ側に移動するようにしてフレキシブル基板１００が湾曲させられる。
【００３０】
一方、曲げ機構１５による湾曲処理の実行中において、測定部１２は、制御部１６の指示に従って測定処理を開始する。この測定処理では、測定部１２は、信号出力部１１から出力されている電流Ｉの電流値と、電流Ｉの供給によって導電層１０１ａ，１０１ｂ間に生じる電圧Ｖの電圧値と、電流Ｉおよび電圧Ｖの位相差とに基づいて導電層１０１ａ，１０１ｂ間の静電容量Ｃを測定する。また、制御部１６は、測定部１２によって測定された測定値Ｃｍを記憶部１４に記憶させる。この場合、測定部１２は、一定の時間刻みに静電容量Ｃを順次測定し、制御部１６は、その測定値Ｃｍを記憶部１４に逐次記憶させる。
【００３１】
次いで、制御部１６は、図４に示すように、フレキシブル基板１００の他端部１００ｂが、位置Ｐ１（フレキシブル基板１００が平らな状態（初期状態）において他端部１００ｂが位置していた位置）から位置Ｐ２まで移動した時点で、測定部１２に対して測定処理の終了を指示すると共に、曲げ機構１５に対して湾曲処理の終了を指示する。続いて、測定部１２が制御部１６の指示に従って測定処理を終了させ、曲げ機構１５の駆動部２３が制御部１６の指示に従って第２吸着部２２を移動させることにより、他端部１００ｂを位置Ｐ１に復帰させる。
【００３２】
次いで、制御部１６は、判定処理を実行する。この判定処理では、制御部１６は、記憶部１４に記憶されている測定処理の開始から終了までの間（測定処理の期間中）の測定値Ｃｍを読み出すと共に、基準値Ｃｓを読み出す。次いで、制御部１６は、測定値Ｃｍと基準値Ｃｓとを比較する。
【００３３】
ここで、例えば、フレキシブル基板１００における導電層１０１ａと絶縁層１０２との間、または導電層１０１ｂと絶縁層１０２との間に剥離部分が存在していないときには、導電層１０１ａ，１０１ｂ間の静電容量Ｃの値が、基準値Ｃｓから大きく乖離することなく、基準値Ｃｓ以上の値に維持される。また、例えば、フレキシブル基板１００の導電層１０１ｂと絶縁層１０２との間に剥離部分が存在しているとしても、フレキシブル基板１００が平らな状態（平板状態）では、その剥離部分が密着するため、導電層１０１ａ，１０１ｂ間の静電容量Ｃの値は、基準値Ｃｓから大きく乖離することなく、基準値Ｃｓとほぼ同じ値に維持される。
【００３４】
一方、導電層１０１ｂと絶縁層１０２との間に剥離部分が存在しているフレキシブル基板１００を湾曲させたときには、例えば図５に示すように、導電層１０１ｂと絶縁層１０２とが離間して空間Ａが生じ、この空間Ａが生じることに起因して静電容量Ｃの値が低下して基準値Ｃｓよりも小さくなる。このため、剥離部分が存在しているフレキシブル基板１００を湾曲部Ｗが移動するように湾曲させつつ静電容量Ｃの値を測定したときには、図６に示すように、湾曲部Ｗが剥離部分に移動した時点で、静電容量Ｃの値が基準値Ｃｓを下回ることとなる。このため、制御部１６は、判定処理において、測定処理の期間中における各測定値Ｃｍがいずれも基準値Ｃｓ以上のときには、導電層１０１ａと絶縁層１０２との間、または導電層１０１ｂと絶縁層１０２との間に剥離が発生していないと判定し、測定処理の期間中におけるいずれかの測定値Ｃｍが基準値Ｃｓ未満のときには、導電層１０１ａと絶縁層１０２との間、または導電層１０１ｂと絶縁層１０２との間に剥離が発生しているとして、そのフレキシブル基板１００を不良と判定する。
【００３５】
この場合、導電層１０１ａ，１０１ｂの間の静電容量Ｃの測定値に基づく判定処理において剥離が発生していないと判定されたときには、次いで、他の組み合わせの２つの導電層１０１（例えば導電層１０１ｂ，１０１ｃ）を選択して、上記と同様の手順で検査を行う。以下、各導電層１０１の中から２つを選択する全ての組み合わせについて検査を行う。この場合、制御部１６は、全ての組み合わせについて剥離が発生していないと判定したときには、そのフレキシブル基板１００を良好と判定する。以上により、フレキシブル基板１００に対する良否の検査が終了する。
【００３６】
このように、この基板検査方法および基板検査装置１では、フレキシブル基板１００を湾曲させつつ一対の導電層１０１の間の静電容量Ｃを測定する測定処理を実行してその測定値Ｃｍと基準値Ｃｓとを比較して導電層１０１と絶縁層１０２との剥離の有無を検査する。このため、この基板検査方法および基板検査装置１では、導電層１０１と絶縁層１０２との間に剥離が生じているときには、フレキシブル基板１００を湾曲させて剥離部分を離間させ、これによって空間Ａが生じることに起因して低下する静電容量Ｃの測定値Ｃｍを測定することで、剥離が生じていることを確実に検査することができる。したがって、この基板検査方法および基板検査装置１によれば、フレキシブル基板１００を平らな状態で検査する従来の基板検査方法および基板検査装置とは異なり、導電層１０１と絶縁層１０２とが剥離しているフレキシブル基板１００の不良を確実に検査することができる。
【００３７】
また、この基板検査方法および基板検査装置１によれば、湾曲部Ｗの位置が移動するようにフレキシブル基板１００を湾曲させることにより、剥離している部分がフレキシブル基板１００のどの位置に存在していても、剥離が生じていることを確実に検査することができる。
【００３８】
また、この基板検査方法および基板検査装置１では、平らな状態のフレキシブル基板１００の一端部１００ａを固定した状態でフレキシブル基板１００の他端部１００ｂを弧状の軌跡に沿って移動させて湾曲部Ｗの位置が他端部１００ｂ側から一端部１００ａ側に向かって移動するようにフレキシブル基板１００を湾曲させる。このため、この基板検査方法および基板検査装置１によれば、湾曲させる動作が単純な分、湾曲部Ｗを他端部１００ｂ側から一端部１００ａ側まで短時間で移動させることができる結果、検査効率を十分に向上することができる。また、湾曲部Ｗを他端部１００ｂ側から一端部１００ａ側まで確実に移動させることができる結果、検査精度を十分に向上することができる。
【００３９】
なお、上記した方法および構成は適宜変更することができる。例えば、平らな状態のフレキシブル基板１００の表面に対して平行な方向に沿ってフレキシブル基板１００の両端部１００ａ，１００ｂの一方または双方を互いに近接させることにより、湾曲部Ｗを移動させつつフレキシブル基板１００を湾曲させる方法および構成を採用することもできる。また、フレキシブル基板１００に弛みが生じる状態で両端部１００ａ，１００ｂを保持し、その状態のフレキシブル基板１００の一面に押し当てた棒状の部材を一面に沿って両端部１００ａ，１００ｂの間で移動させることにより、湾曲部Ｗを移動させつつフレキシブル基板１００を湾曲させる方法および構成を採用することもできる。
【００４０】
さらに、フレキシブル基板１００の一方の端部（一端部１００ａまたは他端部１００ｂ）を固定した状態でフレキシブル基板１００に対して気体を吹き当てることにより、フレキシブル基板１００を湾曲させる方法および構成を採用することもできる。また、第１吸着部２１および第２吸着部２２による吸着によって各端部１００ａ，１００ｂを保持する方法および構成に代えて、クランプ機構によって各端部１００ａ，１００ｂを挟持して保持する方法および構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１  基板検査装置
１２  測定部
１５  曲げ機構
１６  制御部
２１  第１吸着部
２２  第２吸着部
２３  駆動機構
１００  フレキシブル基板
１００ａ  一端部
１００ｂ  他端部
１０１ａ〜１０１ｄ  導電層
１０２  絶縁層
Ｃ  静電容量
Ｃｍ  測定値
Ｃｓ  基準値
Ｗ  湾曲部
【図１】
0005399288.tif 000002
【図２】
0005399288.tif 000003
【図３】
0005399288.tif 000004
【図４】
0005399288.tif 000005
【図５】
0005399288.tif 000006
【図６】
0005399288.tif 000007